兰州中心滩黄河大桥钢结构厚板低温焊接施工工法

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兰州中心滩黄河大桥钢结构厚板低温焊接施工工法
兰州中心滩黄河大桥是兰州市重点工程，是兰州市在黄河上建设的又-景观桥。大桥主桥布置为4613846m中承式钢箱系杆拱桥，主粱采用结合粱形式。主梁为等截面钢-混凝土结合粱结构，主梁边跨、中跨在拱肋横粱处断开，中跨主纵梁为单箱单室截面，边跨主纵梁采用单箱三室截面。
主桥钢材材质为Q345qD，主要受力部位钢板板厚为40mm、50mm、80mm。本桥钢结构加工制作厂区位于甘肃省定西市，由于总体节点工期需要，钢结构需在冬季低温条件下进行焊接施工。中铁十局集团第三建设有限公司结合现场施工情况，采用钢结构厚板低温焊接技术取得了成功，解决了传统焊接工艺不能在低于5℃下施焊，且容易出现焊缝冷裂纹和其他焊接缺陷的难题，焊缝-次性检测合格率为99.6%，极大地缩短了施工工期，降低了施工成本，有利于环保。该技术2012年获中铁十局QC成果二等奖，并获集团公司2012年度优秀科技论文-等奖。同时本工艺经过工程实践后进行总结，形成此工法。
2 工法特点
2.1钢结构工程中的低温焊接(即在冬季施工)-直是学术界和工程界共同关注的课题，利用钢结构厚板低温焊接技术，对焊接全过程精致把握，解决了钢结构加工技术中的重难点，是寒冷地区冬季低温环境下焊接技术的-种突破。
2.2加工过程易于控制，方便有效，便于现场操作，极大提高焊接质量，缩短工期。
2.3避免了厚板低温焊接中极易出现的缺陷和厚钢板因多次返修造成的浪费。省时省力省工，经济效益显著。
2.4厂内加工，对周围环境噪音、粉尘污染极少，施工环保程度高。
3 适用范围
钢结构厚板低温焊接技术，适用于寒冷地区冬季环境温度在5℃至-15℃的40mm-80mm厚板和超厚板的焊接，施焊环境为厂内加工。
4 工艺原理
通过对厚板全自动切割号料，保证厚板切割平直度。半自动预制开坡口，保证接头能焊透而不出现工艺缺陷。焊前预热增大热循环低温参数t100，烘干焊接区域水分，减少扩散氢的进入，实现正温焊接。厚钢板多层多道焊接技术，提高焊缝热量，防止淬硬组织的产生∝制热输入是防止焊接裂纹的有效途径，低温焊接施工，埋桓焊接合理的采用焊接参数对控制热输入量容易成功。合理的控制焊缝层间温度，是细化焊缝金属组织，减少应力集中的有效措施。因焊接冷裂纹存在潜伏期，-般在焊后-段时间产生。所以，在裂纹产生之前能及时进行加热处理，即焊后保温，也能达到防止冷裂纹的目的。焊后热处理可使焊前清理工作不当或焊剂烘焙不当而渗入熔池的扩散氢迅速逸出，防止焊缝及热影响区内出现的氢致裂纹。通过这-系列焊接控制技术，能有效避免焊缝其他缺陷的出现。由于厚板焊接全熔透焊缝，焊接填充熔敷金属量大，焊接热输入量高，变形亦大。通过刚性固定，合理的焊接顺序和反变形等措施来控制厚板焊接出现的变形，构件焊后基本可以回复至平直状态。